面向5G超密集蜂窝网的毫米波混合式Mesh组网研究

批准号:
61771312
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
王旭东
依托单位:
学科分类:
F0104.通信网络
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
韩充、吕品、唐爱民、翟邦昭、黄程、徐超、虞梦昕
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
如何利用毫米波实现5G超密集蜂窝网的灵活高效组网至今没有系统有效的方法。为此,本项目深入研究基于毫米波通信实现超密集蜂窝网的组网机制、算法和协议,并创立一套面向超密集蜂窝的毫米波组网方法。首先根据毫米波和超密集蜂窝网的特点构建了异构网架构,其特征包括以混合式Mesh网络融合接入和回传网、以低频蜂窝网辅助管控高频蜂窝网、及控制面与用户面分离。然后在此架构基础上研究组网方案:针对回传网络,首先研究毫米波的动静态波束切换与配置、故障链路快速检测与应对等机制,同时推导集中式优化和分布式调度相融合的组网算法,最后基于这些机制和算法设计协议实现回传网的灵活组网;针对接入网,首先设计支持毫米波移动通信的快速小区发现、波束对齐和移动性管理等机制,并通过建立和维护虚拟小区的算法和协议来实现接入网的可靠组网。本项目的组网架构、机制、算法和协议将通过仿真来验证,并在仿真平台上运行典型组网场景来展示研究成果。
英文摘要
So far there still lacks an effective methodology to leverage mmWave to accomplish flexible and efficient ultra-dense networking (UDN) for 5G networks. Thus, research will be conducted in this project to investigate networking mechanisms, algorithms, and protocols for mmWave-based UDNs, and ultimately develop a complete framework for mmWave-based UDNs. By considering the characteristics of mmWave communications and ultra-dense cellular networks, this project starts with a unique design of heterogeneous networking architecture, which is featured with hybrid mesh networking for integrating backhaul and access networks, control and management of mmWave networks via macro cellular networks, and separation between user plane and control plane. Based on this architecture, a complete methodology for mmWave-based UDNs is established as follows. For backhaul networks, key physical and medium access control (MAC) mechanisms are developed first. These mechanisms include beam switching and configuration for dynamic and static beams, fast detection of link degradation, and quick response to link failure. Besides, a novel resource management algorithm is derived to consolidate centralized optimization and distributed scheduling, with its long-term performance proved to be optimal. Based on these mechanisms and the resource management algorithm, networking protocols are designed to achieve flexible mesh networking in mmWave backhaul networks. For access networks, key mechanisms are developed to handle mmWave mobile communications. Such mechanisms include fast cell discovery, quick beam alignment, and efficient mobility management. They work cooperatively with virtual cells that are created from multiple small cells. Based on these mechanisms and virtual cells, algorithms and protocols are designed to deliver stable services to users moving across mmWave access networks. Finally, a simulation platform will be developed, through which the research results are validated. The effectiveness, advantages, and performance gains of the entire methodology developed in this project will also be demonstrated by running typical networking scenarios on the simulation platform.
利用毫米波实现5G超密集蜂窝网的灵活高效组网至今没有系统有效的方法。为此,本项目完成了基于毫米波通信实现超密集蜂窝网的组网机制、算法和协议的深入研究,创立了一套面向超密集蜂窝的毫米波Mesh组网方法。首先根据毫米波和超密集蜂窝网的特点构建了异构网架构,其特征主要是以混合式Mesh网络实现5G接入回传一体化网络。然后在此架构基础上研究组网方案:针对回传网络,首先研究实现了毫米波的动静态波束切换与配置、故障链路快速检测与应对等机制,然后研究实现了集中式优化和分布式调度相融合的组网机制与算法,最后基于这些机制和算法设计协议实现回传网的灵活组网;针对接入网,首先设计了支持毫米波移动通信的快速小区发现、波束对齐和移动性管理等机制,然后针对超高频实现了新型多址接入协议,并通过建立和维护虚拟小区的算法和协议来实现接入网的可靠组网。本项目还开发了基于5G毫米波Mesh组网的仿真平台,上述研究的组网架构、机制、算法和协议等研究成果均在仿真平台上得到验证。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Collusion-Resistant Jamming for Securing Legacy Clients in Wireless Networks
用于保护无线网络中传统客户端安全的抗共谋干扰
DOI:10.1109/tmc.2019.2927478
发表时间:2020-10
期刊:IEEE Transactions on Mobile Computing
影响因子:7.9
作者:Xie Dianhan;Mao Wenguang;Tang Aimin;Wang Xudong
通讯作者:Wang Xudong
DOI:10.23919/jcc.2021.03.008
发表时间:2021-03
期刊:China Communications
影响因子:4.1
作者:Aimin Tang;Xudong Wang
通讯作者:Aimin Tang;Xudong Wang
DOI:https://doi.org/10.1016/j.nancom.2018.12.002
发表时间:2019
期刊:Nano Communication Networks
影响因子:2.9
作者:Zhai Bangzhao;Tang Aimin;Huang Cheng;Han Chong;Wang Xudong
通讯作者:Wang Xudong
A Bayesian Approach to the Design of Backhauling Topology for 5G IAB Networks
5G IAB 网络回程拓扑设计的贝叶斯方法
DOI:10.1109/tmc.2021.3118958
发表时间:2023-04
期刊:IEEE Transactions on Mobile Computing
影响因子:7.9
作者:Huang Cheng;Wang Xudong
通讯作者:Wang Xudong
Multi-Dimensional Busy-Tone Arbitration for OFDMA Random Access in IEEE 802.11ax
IEEE 802.11ax 中 OFDMA 随机接入的多维忙音仲裁
DOI:10.1109/twc.2020.2979852
发表时间:2020-06-01
期刊:IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS
影响因子:10.4
作者:Xie, Dianhan;Zhang, Jiawei;Wang, Xudong
通讯作者:Wang, Xudong
面向脉冲太赫兹通信的无线Mesh组网研究
- 批准号:62371292
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:52万元
- 批准年份:2023
- 负责人:王旭东
- 依托单位:
Six1通过Sox9调控膜内成骨在下颌骨发育短小发生中的作用及机制
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:48万元
- 批准年份:2023
- 负责人:王旭东
- 依托单位:
转录因子Six1/Six2通过BMP信号通路调控上下颌突铰链区发育在颌骨黏连发生中的作用机制
- 批准号:82071096
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2020
- 负责人:王旭东
- 依托单位:
Dlx2基因过表达通过调控TGF-β信号通路参与第一鳃弓畸形发生
- 批准号:81271122
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:王旭东
- 依托单位:
基于可重配置无线Mesh网络实现物联网的异构互联
- 批准号:61172066
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:王旭东
- 依托单位:
国内基金
海外基金
